3.3化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡
內(nèi)容提要：反應(yīng)熱與熱化學(xué)方程式；化學(xué)反應(yīng)速率；溫度和反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響；活化能的物理意義；催化劑；化學(xué)反應(yīng)方向的判斷；化學(xué)平衡的特征；化學(xué)平衡移動(dòng)原理。
本講重點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率；溫度和反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響; 化學(xué)反應(yīng)方向的判斷;
本講難點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率；溫度和反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響; 化學(xué)反應(yīng)方向的判斷；
一、化學(xué)反應(yīng)速率
（一）化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)度與反應(yīng)速率的表示法
化學(xué)反應(yīng)速率就是指化學(xué)反應(yīng)的快慢。通常可用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加，來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率v :
由于反應(yīng)物或生成物的濃度隨反應(yīng)的進(jìn)行不斷變化，其反應(yīng)速率也是不斷變化的。因而用上述公式表示的反應(yīng)速率v，實(shí)際上是在某一時(shí)間段 △t內(nèi)的平均速率。對(duì)于指定時(shí)刻的瞬時(shí)速率則可用下式表示：
用反應(yīng)物或生成濃度隨時(shí)間的變化率來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率比較直觀，但有一定的局限性：當(dāng)反應(yīng)物與生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不是 1 時(shí)，選用不同的反應(yīng)物或生成物作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)得出不同的 v 值，即在相同條件下，同一反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率。例如
為了避免這樣的麻煩，國(guó)際應(yīng)用化學(xué)會(huì)建議改用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度隨時(shí)間的變化來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)的速率。
定義：在反應(yīng)某一階段內(nèi)化學(xué)反應(yīng)中任何一種反應(yīng)物或生成物的量的變化δn ( dn ）與其化學(xué)計(jì)量數(shù) v 之商為該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)度ξ，其單位是 mol 。對(duì)于反應(yīng)
由于在反應(yīng)中，反應(yīng)物是減少的，其 △n 為負(fù)值，而生成物是增加的，其 △n 為正值。因此在計(jì)算反應(yīng)進(jìn)度時(shí)，規(guī)定反應(yīng)物的v取負(fù)值，生成物的v取正值。
下面舉例說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度的概念及其表示法：
假定當(dāng)上述反應(yīng)進(jìn)行到反應(yīng)進(jìn)度ξ時(shí)，消耗掉 1.0mol 的 h2氣，即△nh2＝－1.0mol，則按反應(yīng)方程式可以推知同時(shí)消耗掉的o2 (g）的量應(yīng)為 0.5mol，即△no2＝－0.5mol，而同時(shí)生成了 1.0mol 的h2o氣，即
，按反應(yīng)進(jìn)度的定義可求算ξ：
由此可知，對(duì)任何反應(yīng)，在任何指定的反應(yīng)進(jìn)度，不管以任何反應(yīng)物或生成物作測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，得出的ξ值都是相同的。因此用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度隨時(shí)間的變化率來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率
，將不隨測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不同而不同
現(xiàn)在國(guó)際上已通用這種反應(yīng)速率表達(dá)式。